球状星团“梅西耶106”或是“宇宙正午”的遗迹

螺旋星系M106的伪彩色图像。该图像结合了来自WSRT的中性氢气数据（蓝色）和来自CFHT的光学数据（红色和绿色）。黄色的圆圈突出的是被观测到的球状星团，它们分布在一个与中性气体运动速度相同的旋转圆盘中。

球状星团，是由10万至100万颗恒星组成的星群，它们是宇宙中常见而普通的天体，尤其是在大型星系中。这些非常古老的天体大约形成于115亿年前，也就是宇宙大爆炸23亿年之后。

据美国“物理学网”5月3日消息称，一个由墨西哥研究人员领导的国际科学小组在《天体物理学杂志》5月1日刊发的一篇研究论文中阐述了他们利用西班牙的加那利大型望远镜（Gran Telescopio Canarias，简称GTC）所获得的一项最新发现：若干球状星团的旋转速度与它们所属的螺旋星系“梅西耶106”（Messier 106，也被称为“M106”或“NGC 4258”）尘埃盘中气体的运动速度相同。

M106中心的超大质量黑洞的质量相当于4000万个太阳，是银河系质量的10倍，比最近公布图像的“梅西耶87”（Messier 87）小150倍。从它们所具有的如圆盘的排列形状和运动速度来推测，这些遥远的天体可能是“宇宙正午”（cosmic high noon）时代所残留下的遗迹。

该论文的第一作者、墨西哥国立自治大学射电天文学和天体物理研究所的研究员Rosa Amelia Gonzalez-Lopezlira博士介绍道：“在这个被称为宇宙正午的时期，星系团非常明亮，从很远的距离外就能被观测到。这就意味着它们可以为我们了解星系是如何在这个恒星形成最多的时期被组装起来的提供线索。”

研究人员解释道：“我们特别感兴趣的是，螺旋星系中球状星团的数量和星系中心黑洞的质量之间的关连性。”对于椭圆星系来说，这种关联性非常强，但在螺旋星系中就不那么明显了，比如银河系就是一个例子。Gonzalez-Lopezlira博士补充道：“对于我们将观测的9个螺旋星系的黑洞质量，我们掌握了较为准确的估算结果，并且它们与地球的距离正好可以让我们可以利用“加拿大-法国-夏威夷号”望远镜（Canada-France-Hawaii Telescope，简称CFHT）清晰地观测到其中的球状星团，而我们最初的观测数据也源自于它。”

该项研究的主要成果完全出人意料。该论文的第二作者、美国国家天体物理、光学和电子研究所（INAOE）的研究员Divakara Mayya博士指出，“NGC 4258”中球状星团的分布形态并不是成一个球体，而“似乎被安放在一个同向协调旋转的圆盘中，并且它的旋转速度几乎与该星系气体尘埃盘中离其中心更远的中性氢气（HI）一样快。荷兰的威斯特博尔克综合孔径射电望远镜（Westerbork Synthesis Radio Telescope，简称WSRT）所观测到的这一结果是史无前例的。“这些显然是事实，尽管我们还必须继续努力加以证实。”Gonzalez-Lopezlira博士说，由于M106星团移动的方式，它们所分布的圆盘与我们看到的100亿年前恒星形成的圆盘非常相似。

研究人员用GTC数据进一步与证实了，M106确实存在球状星团数量与黑洞质量之间的相关性，而且他们发现球状星团的光度观测法是非常有效的。

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编译：朱明逸 

审稿：阿淼 

责编：张梦 

期刊来源： 《天体物理学杂志》

期刊编号： 0004-637X

原文链接： 

https://phys.org/news/2019-05-globular-cluster-messier-106a-relic.html

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